(57)【要約】【課題】  流量制御弁において均一な減勢消音効果を発揮することができるようにする。また、既設の配管長内において設置可能な減勢消音装置を提供する。【解決手段】  管路流における弁の絞り機構による減勢を原因とする騒音、振動等を抑制するための減勢消音装置について、弁の絞り機構による減勢量に相当する管路損失水頭を得るために、管路１５の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路１６から成る集合流路１７を、弁本体１１の上流側又は下流側に配置するとともに、弁体と集合経路１７との間は微小な間隙を保ち摺動摩擦による抵抗を生じないように構成する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路流における弁の絞り機構による減勢を原因とする騒音、振動等を抑制するための減勢消音装置であって、
弁の絞り機構による減勢量に相当する管路損失水頭を得るために、管路の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路から成る集合流路を、弁本体の上流側又は下流側に配置するとともに、弁体と集合流路との間は微小な間隙を保ち、摺動摩擦による抵抗を生じないように構成されている管路流の減勢消音装置。
【請求項２】
管路流における弁の絞り機構による減勢を原因とする騒音、振動等を抑制するための減勢消音装置であって、
弁の絞り機構による減勢量に相当する管路損失水頭を得るために、管路の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路から成る集合流路を、弁本体の上流側又は下流側に配置するとともに、細流路単位での分流制御を可能とし、
減勢消音効果を向上させるために、集合流路と弁本体とは、間に集合流路の細流路と同断面形の接続流路を介在させて接続するとともに、
当該接続流路を構成する多数の細流路の流出口若しくは流入口が、流量制御のための弁操作に伴う弁体の開度に応じて開閉されるように、弁体と接続流路との接続部は微小な間隙を保ち、摺動摩擦による抵抗を生じないように構成されている管路流の減勢消音装置。
【請求項３】
流量制御弁は、平面上を弁体が摺動する形態を取る仕切弁、回転軸を介して球面上を摺動する回転弁などのゲートバルブに属するものによって構成されている請求項１又は２記載の管路流の減勢消音装置。
【請求項４】
設定流量変動が生じる管路流において、枝水路への分流による水路構造とすることに代えて、集合流路を構成している細流路レベルでの制御を行う請求項１又は２記載の管路流の減勢消音装置。
【請求項５】
既設管路内に集合流路を挿入することで、既設配管長内における減勢消音を可能にした請求項１又は２記載の管路流の減勢消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路流における弁の絞り機構による減勢を原因とする騒音、振動等を抑制するための管路流の減勢消音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本件発明者はさきに、流勢の減勢消音装置に関する発明をし、その特許を得ている（特許第３３５６７４６号）。同号の発明は、従来の弁による急激な速度変動を伴う乱流状態による減勢をあらため、緩やかな速度変動を伴う減勢を達成することができるようにしたもので、水流を、多数の細流路に分流し、細流路の摩擦損失水頭と、流入、流出損失水頭を得ることによって減勢を行うものである。
【０００３】
管水路において、設定流量が変化する場合、管水路を複数の枝管路に分流し、各々の枝管路に止水弁を設置し、流量に応じて止水弁を操作し、必要な減勢を得ることにより、流量制御弁の減勢量を抑制し、乱流に起因する騒音や振動の発生を抑えていた。このような構成、手段のために、操作が煩雑であり、設定流量が枝管流量に合致しないときは減勢量が不足し、流量制御弁の絞り操作により減勢量を確保する流量制御方式では、均一な減勢消音効果を発揮することができないという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３５６７４６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、流量制御弁において均一な減勢消音効果を発揮することができるようにすることである。また本発明の他の課題は、既設の配管長内において減勢消音装置の設置を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するため、本発明は、管路流における弁の絞り機構による減勢を原因とする騒音、振動等を抑制するための減勢消音装置について、弁の絞り機構による減勢量に相当する管路損失水頭を得るために、管路の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路から成る集合流路を、弁本体の上流側又は下流側に配置するとともに、弁体と集合流路との間は微小な間隙を保ち、摺動摩擦による抵抗を生じないように構成するという手段を講じたものである。
【０００７】
さらに本発明は、管路流における弁の絞り機構による減勢を原因とする騒音、振動等を抑制するための減勢消音装置について、弁の絞り機構による減勢量に相当する管路損失水頭を得るために、管路の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路から成る集合流路を、弁本体の上流側又は下流側に配置するとともに、細流路単位での分流制御を可能とし、減勢消音効果を向上させるために、集合流路と弁本体とは、間に集合流路の細流路と同断面形の接続流路を介在させて接続するとともに、当該接続流路を構成する多数の細流路の流出口若しくは流入口が、流量制御のための弁操作に伴う弁体の開度に応じて開閉されるように、弁体と接続流路との接続部は微小な間隙を保ち、摺動摩擦による抵抗を生じないように構成するという手段を講じることができる。
【０００８】
本発明において扱う対象は管路流である。その管路に、横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路から成る集合流路を配置する。多数の細流路とは、小径管を多数集合したもの及び多数の貫通孔を有するものを含む。
【０００９】
多数の細流路及び粗度係数の大きい流路に通水することにより、流水の抵抗を増大させ水頭エネルギーを緩やかに減勢させることができる。必要な減勢を得るための集合流路の流路延長、或いは細流路の横断面積及び細流路の個数等の具体的な数値は、粗度係数に基づき理論的に算定することができるが、粗度係数値については実験的な確認を経て決定する。このような集合流路は、流量制御弁の弁本体の上流側又は下流側に配置することができる。
【００１０】
流量設定に当たり、集合流路を構成する多数の細流路は、弁操作に伴う弁体の開度に応じて細流路ごとに開閉されるので、管水路を複数の枝管路に分流し、止水弁の開閉と流量制御弁の操作に比べ、流量制御弁による減勢量が抑制されるので、枝管路流量の中間流領域における消音効果が格段に向上することとなる。本発明における著しく小さい横断面積を有する多数の細流路は、流速が10m/sから５m/s程度の範囲内で、所定の水路損失水頭による減勢が得られる細流路長と、所定の流量を通水可能とする細流路の本数等を勘案して構成される。
【００１１】
集合流路は、弁側端部において、弁本体に接続されるが、弁体の開閉動作の際に、弁体と集合流路の端部とが摺動摩擦抵抗を生じないように微小な間隙が設けられる。微小な間隙であるから、弁体の開閉動作に伴う流量の連続的な変化が維持される。集合流路と弁本体の間に接続流路を介在させても良いが、直接接続しても良い。この場合、接続流路も、管路の横断面積よりも小さい横断面積を有する複数の細流路から成る集合流路と同じ構造を有しているものとする。
【００１２】
さらに本発明のものは、既設の管路内に集合流路を挿入することで、既設配管長内における減勢消音を可能にすることができる。この場合、既設配管の管内径におさまる管外径の集合流路であれば適用可能である。
【００１３】
また本発明の対象となる流量制御弁は、例えば、平面上を弁体が摺動する形態を取るスルース弁（仕切弁）、回転軸を介して球面上を摺動する弁体を有する回転弁などである。これらはいわゆるゲートバルブに属するものと重なるが、要は、平面的摺動、球面的摺動のいずれかの形態を取る弁であれば本発明を適用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上の如く、管路の弁本体との接続部において多数の細流路から成る集合流路に置換され、集合流路の端部に微小間隙を設けて弁体を開閉動作するようになされているので、流量制御弁における連続的な流量変化のもとで、均一な減勢消音効果を発揮することができ、かつまた、既設の配管長内における減勢消音効果を有効に実施することができる等顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図示の実施形態により、本発明の管路流の減勢消音装置をより詳細に説明する。図１は、スルース弁を流量制御弁１０とする本発明の実施形態の例１を示しており、弁本体１１いわゆる弁箱には、平面上を摺動可能な弁体１２が設けられ、弁体１２は、ねじこま１３で螺合している弁棒１４の弁操作に伴う回転によって、上下に動作可能な開閉構造を有している。
【００１６】
弁本体１１には管路１５が接続され、管路１５には、管路１５の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する多数の細流路１６から成る集合流路１７が嵌め込まれている。また集合流路１７の内方端と弁体１２との間には、微小な間隙１８が設けられている。図２はその集合流路１７の内方端を示している。集合流路１７及び微小な間隙１８を介する弁体１２は本発明の減勢消音装置を構成する。
【００１７】
このような構成を有する例１の減勢消音装置では、弁操作に伴う弁体１２の開閉に応じて、細流路１６が開閉され、流量制御がなされることにより、ほぼ均等流量が細流路１６を流れる。管路１５に細流路１６から成る集合流路１７が接続されていることにより、摩擦損失による穏やかな減勢がなされ、流量制御弁１０としては、流量制御に伴う騒音や振動の原因となる差圧が抑制されることになり、減勢消音効果を無段階的な流量制御において発揮することとなる。
【００１８】
図３は、本発明の例２に係る減勢消音装置の例２を示しており、流量制御弁２０は回転弁であり、管路２５の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する、多数の細流路２６から成る集合流路２７が接続されている。また管路２５と弁本体２１との間には接続流路２４が介在させてあり、接続流路２４は上記のものと同径、同数かつ同配置の細流路
２６′から成る集合流路２７′を有している。弁体２２と接続流路２４の球面摺動面２３とは微小な間隙２８を保っている。
【００１９】
弁体２２の開閉に応じ接続流路２４の細流路２６′を開閉し、流量制御がなされることにより、ほぼ均等流量が細流路２６′を流れる。減勢流路である細流路２６から成る集合流路２７に接続されていることにより、摩擦損失による穏やかな減勢がなされ、流量制御弁２０においては流量制御に伴う騒音や振動の原因となる差圧が抑制されることとなり、減勢消音効果を無段階的な流量制御において発揮することとなる。なお、１４は弁棒を示すほか他の構成については、例１の符号を援用する。
【００２０】
図４は、本発明に係る例３の減勢消音装置を示しており、流量制御弁３０として例２と同様の回転弁を対象としている。例３の場合は、減勢流路である細流路３６による集合流路３７を既設の管路３９に挿入することで、新規に管路長を増すことなく、例１、例２と同様に減勢消音効果を無段階的な流量制御において発揮することとなる。集合流路３７と弁体３２との間には、前記と同様に既設の管路３９の横断面積よりも著しく小さい横断面積を有する細流路３６′より成る集合流路３７′を有する接続流路３４が介在させてあ
り、接続流路３４の球状摺動面３３と弁体３２との間には微小な間隙３８が保たれてい
る。なお、３１は弁本体を示す。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
現在、キャビテーションに強い減勢バルブは多数あり、例を示せば、スリーブバルブ、フィックスドコーンバルブ、ホロージェットバルブ、オートバルブ、ディスクバルブなどであるが、何れのバルブも減勢に伴う騒音や振動が激しく、近年騒音公害問題が顕在化しており、その対策として音源を覆い遮音する防音工事が実施されている。本発明は、既設設備を大幅に変更することなく、管路流を減勢消音する装置として、社会環境に調和した施設に改築する可能性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る管路流の減勢消音装置の例１を示す断面説明図。
【図２】流路と集合流路を示す端面図。
【図３】本発明の例２を示す断面説明図。
【図４】本発明の例３を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００２３】
１０、２０、３０  流量制御弁
１１、２１、３１  弁本体
１２、２２、３２  弁体
１５、２５  管路
１６、２６、２６′、３６、３６′  細流路
１７、２７、２７′、３７、３７′  集合流路
１８、２８、３８  間隙
２４、３４  接続流路
３９  既設の管路
【図１】
2005147336.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005147336.tif 000005
【図４】
2005147336.tif 000006